2. Практична частина

Під час складання схеми мал 1.2 варто пам’ятати, що вимірювання змінних та постій-них величин проводиться за допомогою переключення режимів вимірювання АС та DC, відповідно змінної та постійної складових. Ключ використовується у схемах для з’єднання чи роз’єднання ділянок кола в залежності від потреб користувача. У функціональному гене-раторі варто не забувати під’єднувати «заземлення» до середньої клеми. Налаштування осци-лографа проводиться за допомогою його панелі, де містяться характеристики каналів А та В, синхронізації та розгортки. Слід зазначити, що графіки можна бачити у трьох проекціях: Y/Т (розгортка в часі), А/В та В/А (один сигнал в залежності від іншого).

Під’єднання виводів потрібно здійснювати ретельно, без розривів. Адже тоді можлива неправильна робота схеми. Для зручності під’єднань можна застосовувати «крапку». Її вста-новлення на схемі у потрібних місцях дає можливість краще проектувати складні вузли.

2.1. Програма роботи та завдання.

2.1.1. Скласти схему мал. 1.2 за допомогою програми EWB5 та встановити значення параметрів елементів відповідно до неї.

2.1.2. Провести вимірювання змінних та постійних напруг і струмів наявними ампер-метром та вольтметрами.

2.1.3. Визначити за допомогою осцилографа різницю фаз вхідної та вихідної синусо-їдальних напруг для частоти сигналу 1 кГц.

2.1.4. Визначити І_вх, що рівний частці падіння напруги по змінному струму на резисторі RD та опору RD. Порівняти даний струм з показами мультиметра, який має бути включений у режим вимірювання змінного струму.

2.1.5. Розімкнути ключ за допомогою клавіші Space та знову зняти покази приладів. Зафіксувати зміни певних характеристик.

2.1.6. У звіт занести схему мал. 1.2, вихідні, виміряні та розраховані дані. Відповісти письмово на контрольні питання.

Мал. 1.2

Контрольні питання:

1. Як за допомогою осцилографа виміряти напругу та струм на певній ділянці кола?

2. Який має бути опір вольтметра для точних вимірювань напруги?

3. Для чого застосовують елемент «заземлення»?

4. Для чого призначений функціональний генератор?

Лабораторне заняття № 2

Тема: Дослідження найпростіших RLC-ланцюгів.

Мета роботи. Дослідити властивості конденсаторів, котушок індуктивності та резисто-рів у колах змінної напруги; навчитися використовувати їх поєднання для отримання бажа-них результатів та характеристик.

1. Теоретичні відомості

Позначення резистора та основні розрахункові співвідношення

Величина струму	Величина напруги	Позначення
		СНД стандарт	Стандарт США	Німецький стандарт
І=U/R I=U·G	U= І·R U= І/G

Позначення конденсатора та котушки індуктивності та основні розрахункові співвідно-шення

Залежність струму від напруги	Залежність напруги від струму	Залежність для накопичувачів енергії	Позначення
			загальне
Іc(t)=C	Uc(t)= U0+1/C	Wc=U^2cC/2
ІL(t)= I0+1/L	UL(t)=L	WL=I^2LL/2

Ланцюг RC

Для аналізу ланцюгів змінного струму ( чи в загальному випадку схем, що працюють зі змінними напругами та струмами) можна використовувати характеристики двох типів. По-перше, можна розглядати зміну напруги та струму в часі, по-друге, - зміну амплітуди при зміні частоти сигналу. І ті, і інші характеристики мають свої переваги, і в кожному прак-тичному випадку доводиться вибирати найбільш прийнятні.

С×(dU/dt) = I = U/R, де U=U₀e^{-t / RC}

де U₀ – початкове значення напруги на конденсаторі.

Якщо заряджений конденсатор підключити до резистора, то він буде розряджатись.

Якщо опір вимірюють в омах, а ємність у фарадах, то стала часу RC - у секундах.

Для конденсатора ємністю 1мкФ, підключеного до резистору опором 1кОм, стала часу буде 1мс; якщо конденсатор був попередньо заряджений та напруга на ньому складала 1В, то при підключенні резистору в колі буде протікати початковий струм 1мА.

Резонансна частота коливального контуру f_р обчислюється за формулою:

f_р=1/ (2π ).

Величини індуктивного та ємнісного опорів відповідно рівні X_L = 2πfL, X_C = 1/ 2πfC.